GENERELL GASSLOV: FORMLER, APPLIKASJONER OG ØVELSER - KJEMI - 2026

Den generelle gassloven er resultatet av å kombinere Boyle-Mariottes lov, Charles's lov og Gay-Lussac lov; disse tre lovene kan faktisk betraktes som spesielle tilfeller av den generelle gassloven. I sin tur kan den generelle gassloven betraktes som en spesialisering av den ideelle gassloven.

Den generelle gassloven etablerer et forhold mellom volum, trykk og temperatur på en gass. På denne måten bekrefter han at gitt en gass, vil produktet av trykket av det volumet opptar, delt på temperaturen der det alltid er konstant.

Gasser er til stede i forskjellige prosesser i naturen og i et stort mangfold av anvendelser, både industriell og i hverdagen. Derfor er det ikke overraskende at den generelle gassloven har flere og mangfoldige bruksområder.

For eksempel tillater denne loven oss å forklare driften av forskjellige mekaniske enheter som klimaanlegg og kjøleskap, driften av varmluftsballonger, og kan til og med brukes til å forklare prosessene med sky dannelse.

formler

Den matematiske formuleringen av loven er som følger:

P ∙ V / T = K

I dette uttrykket er P trykket, T representerer temperaturen (i grader Kelvin), V er volumet av gassen, og K representerer en konstant verdi.

Det forrige uttrykket kan erstattes av følgende:

P ₁ ∙ V ₁ / T ₁ = P ₂ ∙ V ₂ / T ₂

Denne siste ligningen er ganske nyttig for å studere endringene som gasser gjennomgår når en eller to av de termodynamiske variablene (trykk, temperatur og volum) blir modifisert.

Boyle-Mariotte's Law, Charles's Law og Gay-Lussac's Law

Hver av de nevnte lovene har to av de termodynamiske variablene, i tilfelle at den tredje variabelen forblir konstant.

Charles lov sier at volum og temperatur er direkte proporsjonal så lenge trykket forblir uendret. Det matematiske uttrykket til denne loven er følgende:

V = K ₂ ∙ T

Boyle lov fastslår på sin side at trykk og volum har et omvendt forhold til hverandre når temperaturen forblir konstant. Boyle's lov er matematisk oppsummert som følger:

P ∙ V = K ₁

Endelig sier Gay-Lussacs lov at temperatur og trykk er direkte proporsjonale for tilfeller der volumet av gassen ikke varierer. Matematisk er loven uttrykt som følger:

P = K ₃ ∙ T

I dette uttrykket K ₁ , K ₂ og K _3. representerer forskjellige konstanter.

Ideell gasslov

Den generelle gassloven kan fås fra den ideelle gassloven. Den ideelle gassloven er statens ligning for en ideell gass.

En ideell gass er en hypotetisk gass som består av partikler med en poengkarakter. Molekylene i disse gassene utøver ikke noen gravitasjonskraft med hverandre og deres kollisjoner er preget av å være helt elastiske. På denne måten er verdien av dens kinetiske energi direkte proporsjonal med temperaturen.

De virkelige gassene hvis adferd ligner mest på ideelle gasser er monatomiske gasser ved lave trykk og høye temperaturer.

Det matematiske uttrykket til den ideelle gassloven er som følger:

P ∙ V = n ∙ R ∙ T

Denne ligningen n er antall mol og R er den universelle konstanten for ideelle gasser hvis verdi er 0,082 atm ∙ L / (mol ∙ K).

applikasjoner

Både den generelle gassloven og Boyle-Mariotte, Charles og Gay-Lussac lovene kan finnes i en mengde fysiske fenomener. På samme måte tjener de til å forklare driften av mange og varierte mekaniske apparater i hverdagen.

I en trykkoker kan du for eksempel følge Gay Lussac's Law. I potten forblir volumet konstant, så hvis temperaturen på gassene som samler seg i den øker, øker også gassens indre trykk.

Et annet interessant eksempel er varmluftsballongen. Driften er basert på Charles Law. Gitt at atmosfæretrykket kan anses som praktisk konstant, er det som skjer når gassen som fyller ballongen, varmes opp at volumet den opptar øker; Dermed reduseres densiteten og ballongen kan stige opp.

Løste øvelser

Første øvelse

Bestem den endelige temperaturen på gass hvis begynnelsestrykk på 3 atmosfærer dobler seg til det når et trykk på 6 atmosfærer, mens du reduserer volumet fra et volum på 2 liter til 1 liter, vel vitende om at den opprinnelige temperaturen til gassen var 208, 25 ºK.

Løsning

Å erstatte i følgende uttrykk:

P ₁ ∙ V ₁ / T ₁ = P ₂ ∙ V ₂ / T ₂

du må:

Løsning for får vi den T ₂ = 208,25 ºK

Andre øvelse

Gitt en gass utsatt for et trykk på 600 mm Hg, som opptar et volum på 670 ml og ved en temperatur på 100 ° C, må du bestemme hva dets trykk vil være ved 473 ° K hvis det ved den temperaturen opptar et volum på 1500 ml.

Løsning

Først av alt er det tilrådelig (og generelt nødvendig) å transformere alle dataene til enheter i det internasjonale systemet. Dermed må du:

P ₁ = 600/760 = 0.789473684 atm omtrent 0,79 atm

V ₁ = 0,67 l

T ₁ = 373 ºK

P ₂ =?

V ₂ = 1,5 l

T ₂ = 473 ºK

Å erstatte i følgende uttrykk:

P ₁ ∙ V ₁ / T ₁ = P ₂ ∙ V ₂ / T ₂

du må:

0,79 ∙ 0,67 / 373 = P ₂ ∙ 1,5 / 473

Løsning for P ₂ får vi:

P ₂ = 0,484210526 omtrent 0,48 atm

referanser

1. Schiavello, Mario; Vicente Ribes, Leonardo Palmisano (2003). Grunnleggende om kjemi. Barcelona: Redaksjonell Ariel, SA
2. Laider, Keith, J. (1993). Oxford University Press, red. Verden for fysisk kjemi.
3. Generell gasslov. (Nd). På Wikipedia. Hentet 8. mai 2018, fra es.wikipedia.org.
4. Gasslover. (Nd). I Wikipedia. Hentet 8. mai 2018, fra en.wikipedia.org.
5. Zumdahl, Steven S (1998). Kjemiske prinsipper. Houghton Mifflin Company.